CN104754346B - 图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种图像处理装置。得到能够通过确实地实现目标压缩率从而削减缓冲器容量并且能够通过将伴随压缩的画质的劣化抑制为最小限度从而提高画质的图像处理装置。解析部(8)根据帧的目标压缩率(1/G)来设定阈值(TH1)。另外，压缩部(4)通过对块属性值在阈值(TH1)以上的块应用压缩格式(FT1)从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足阈值(TH1)的块应用压缩率比压缩格式(FT1)高的压缩格式(FT2)从而对该块进行压缩。

Description

图像处理装置
技术领域
本发明涉及图像处理装置，特别是涉及以块单位对压缩对象的静止图进行压缩的图像处理装置。
背景技术
背景技术的图像处理装置具备：压缩部，对压缩对象的图像进行压缩；帧缓冲器，保存由压缩部压缩的压缩图像；以及解压部，对从帧缓冲器输出的压缩图像进行解压。
在下述专利文献1公开了使用以规定像素数的块单位对压缩对象的图像进行压缩的BTC(Block Truncation Coding：块截取编码)压缩方式的图像压缩装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2009-212800号公报。
发明内容
发明要解决的课题
近年来，照相机、电视机的高分辨率化正在快速进展，在静止图的图像压缩中也对像素数多的图像进行处理的情景正在增多。当压缩对象的图像的像素数增多时，伴随于此变得需要大容量且高频带的帧缓冲器，产品成本上升。另一方面，当为了削减缓冲器容量、数据传送率而以过量高的压缩率进行压缩时，画质大幅劣化。
本发明是鉴于这样的情形而完成的发明，是目的在于如下的发明：得到一种能够通过确实地实现目标压缩率从而削减缓冲器容量并且能够通过将伴随压缩的画质的劣化抑制为最小限度从而提高画质的图像处理装置。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式的图像处理装置对由多个像素构成块、由多个块构成块群、由多个块群构成帧的静止图进行压缩，所述图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，具备：第一保存部，依次保存块群；压缩部，对保存在所述第一保存部的压缩对象块群进行压缩；解析部，解析压缩对象块群；以及第二数据保存部，通过保存由所述压缩部依次压缩的多个块群从而保存压缩后的帧，所述解析部根据帧的目标压缩率来设定第一阈值，所述压缩部关于压缩对象块群，通过对块属性值在第一阈值以上的块应用第一压缩格式从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足第一阈值的块应用压缩率比第一压缩格式高的第二压缩格式从而对该块压缩。
根据第一方式的图像处理装置，解析部根据帧的目标压缩率来设定第一阈值。另外，压缩部通过对块属性值在第一阈值以上的块应用第一压缩格式从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足第一阈值的块应用压缩率比第一压缩格式高的第二压缩格式从而对该块进行压缩。像这样，通过使用根据目标压缩率设定的第一阈值，控制对于各块的第一压缩格式和第二压缩格式的应用，从而能够实现期望的目标压缩率。其结果，由于确实地实现目标压缩率，因此成为能够削减第二数据保存部的缓冲器容量。另外，由于避免过量应用压缩率比第一压缩格式高的第二压缩格式，因此成为能够将伴随压缩的画质的劣化抑制为最小限度而提高画质。
本发明的第二方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第一方式的图像处理装置中，特别是，所述解析部关于压缩对象块群，根据帧的目标压缩率来计算能够应用第一压缩格式的最大块数(X)，根据与压缩对象块群有关的块属性值来计算临时的第一阈值，在块属性值在临时的第一阈值以上的块数为X个以上的情况下，将压缩对象块群中块属性值第X大的块的块属性值设定为正式的第一阈值。
根据第二方式的图像处理装置，在块属性值为临时的第一阈值以上的块数为X个以上的情况下，解析部将压缩对象块群中块属性值第X大的块的块属性值设定为正式的第一阈值。由此，对块属性值大的X个块应用第一压缩格式，对除此以外的块应用第二压缩格式。其结果，成为能够在实现目标压缩率同时最大限度地提高画质。
本发明的第三方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第二方式的图像处理装置中，特别是，在压缩对象块群包含有亮度块和色差块，所述解析部把将亮度块与色差块合并的合计压缩对象块群作为对象，计算最大块数。
根据第三方式的图像处理装置，解析部把将亮度块与色差块合并的合计压缩对象块群作为对象，计算最大块数。因为人的眼睛比起色差对亮度的变化更敏感，亮度分量被重要地看待，所以适当的是使需要第一压缩格式的应用的块数关于亮度块比较多，关于色差块比较少。因而，通过把将亮度块与色差块合并的合计压缩对象块群作为对象而计算能够应用第一压缩格式的最大块数(X)，从而能够对更多的亮度块应用第一压缩格式，其结果，成为能够提高画质。
本发明的第四方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第二方式的图像处理装置中，特别是，块属性值为块误差，所述解析部根据与压缩对象块群有关的块误差的平均值来计算临时的第一阈值，在块误差在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。
根据第四方式的图像处理装置，解析部根据与压缩对象块群有关的块误差的平均值来计算临时的第一阈值，在块误差在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。像这样，使用块误差作为块属性值，根据与压缩对象块群有关的块误差的平均值来设定第一阈值，由此能够精度良好地切换第一压缩格式和第二压缩格式的应用，其结果，成为能够提高画质。
本发明的第五方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第二或者第三方式的图像处理装置中，特别是，块属性值为活跃性评价值，所述解析部根据与压缩对象块群有关的活跃性评价值的平均值来计算临时的第一阈值，在活跃性评价值在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。
根据第五方式的图像处理装置，解析部根据与压缩对象块群有关的活跃性评价值的平均值来计算临时的第一阈值，在活跃性评价值在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。像这样，通过使用能由简单的运算计算出的活跃性评价值作为块属性值，根据与压缩对象块群有关的活跃性评价值的平均值来设定第一阈值，从而成为能够简单地设定第一阈值。
本发明的第六方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第四或者第五方式的图像处理装置中，特别是，在压缩对象块群包含有亮度块和色差块，所述解析部各别地进行与亮度块有关的第一阈值的设定以及与色差块有关的第一阈值的设定。
根据第六方式的图像处理装置，解析部各别地进行与亮度块有关的第一阈值的设定以及与色差块有关的第一阈值的设定。由此，通过与亮度块有关地将第一阈值设定成比较小的值，从而能够增大被应用第一压缩格式的亮度块数，另外，通过与色差块有关地将第一阈值设定成比较大的值，从而能够抑制被应用第一压缩格式的色差块数。其结果，由于能够对更多的亮度块应用第一压缩格式，因此成为能够提高画质。
本发明的第七方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第二至第六中的任一方式的图像处理装置中，特别是，所述压缩部在压缩对象块群中应用了第一压缩格式的块数不足最大块数的情况下，把剩余的块数相加到与下一压缩对象块群有关的最大块数。
根据第七方式的图像处理装置，压缩部在压缩对象块群中应用了第一压缩格式的块数不足最大块数的情况下，把剩余的块数相加到与下一压缩对象块群有关的最大块数。像这样，通过使剩余的块数滚入到下一压缩对象块群，从而能够关于下一压缩对象块群对更多的块应用第一压缩格式，其结果，成为能够提高画质。
本发明的第八方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第一至第七中的任一方式的图像处理装置中，特别是，第一压缩格式包括：示出是被应用了第一压缩格式的块的块标识符；示出块内的各像素的像素值的位图；以及该块的量化步长值。
根据第八方式的图像处理装置，第一压缩格式包括：块标识符、示出块内的各像素的像素值的位图以及该块的量化步长值。通过使用示出块内的各像素的像素值的位图，从而能够高精度地记述各像素的像素值，其结果，成为能够提高画质。另外，通过包括块的量化步长值，从而能够按每个块来设定最佳量化步长值，其结果，成为能够提高画质。
本发明的第九方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第一至第八中的任一方式的图像处理装置中，特别是，第二压缩格式包括：示出是被应用了第二压缩格式的块的块标识符；代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值；代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值；以及示出对块内的各像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。
根据第九方式的图像处理装置，第二压缩格式包括块标识符、代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值、代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值以及示出对块内的各像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。通过代替块内的各像素的像素值而记述上位代表值和下位代表值，从而能够削减需要的比特数，其结果，成为能够提高压缩率。
本发明的第十方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第一至第九中的任一方式的图像处理装置中，特别是，所述压缩部关于压缩对象块群，通过对活跃性评价值在第二阈值以下的块应用压缩率比第二压缩格式高的第三压缩格式，从而对该块进行压缩，通过对其残余的块中块内的最大像素值不足第三阈值的块应用压缩率比第二压缩格式高且比第三压缩格式低的第四压缩格式从而对该块进行压缩，进一步地通过对残余的块中块属性值在第一阈值以上的块应用第一压缩格式从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足第一阈值的块应用第二压缩格式从而对该块进行压缩。
根据第十方式的图像处理装置，压缩部通过对活跃性评价值在第二阈值以下的块应用压缩率比第二压缩格式高的第三压缩格式从而对该块进行压缩，另外，通过对块内的最大像素值不足第三阈值的块应用压缩率比第二压缩格式高且比第三压缩格式低的第四压缩格式从而对该块进行压缩。像这样，对活跃性评价值或者最大像素值低的块应用压缩率比较高的第三压缩格式或者第四压缩格式。由此，能够对真正需要的块分配压缩率比较低的第一压缩格式或者第二压缩格式的应用，其结果，成为能够提高图像整体的画质。
本发明的第十一方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第十方式的图像处理装置中，特别是，第三压缩格式包括：示出是应用了第三压缩格式的块的块标识符；以及代表块内的全部像素的像素值的代表值。
根据第十一方式的图像处理装置，第三压缩格式包括块标识符以及代表块内的全部像素的像素值的代表值。代替块内的各像素的像素值而记述一个代表值，而且也不要位图，因此能够大幅削减需要的比特数，其结果，成为能够最大限度地提高压缩率。
本发明的第十二方式的图像处理装置是以如下为特征的图像图像处理装置，在第十或者第十一方式的图像处理装置中，特别是，第四压缩格式包括：示出是应用了第四压缩格式的块的块标识符；代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值；代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值；以及示出对从块内的全部像素中摘出的规定像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。
根据第十二方式的图像处理装置，第四压缩格式包括块标识符、代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值、代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值以及示出对从块内的全部像素摘出的规定像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。代替块内的各像素的像素值而记述上位代表值和下位代表值，而且，记述了与从块内的全部像素摘出的规定像素有关的位图，因此能够大幅削减需要的比特数，其结果，成为能够提高压缩率。
本发明的第十三方式的图像处理装置是以如下为特征的图像处理装置，在第一至第十二方式中的任一方式的图像处理装置中，特别是，还具备解压部，对从所述第二数据保存部输出的压缩后的帧进行解压。
根据第十三方式的图像处理装置，还具备对从第二数据保存部输出的压缩后的帧进行解压的解压部。由此，成为能够对解压的静止图进行输出或者显示等。
发明的效果
根据本发明，能够得到能够通过确实地实现目标压缩率从而削减缓冲器容量并且能够通过将伴随压缩的画质的劣化抑制为最小限度从而提高画质的图像处理装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的图像处理装置的结构的框图。
图2是示意性地示出作为图像处理装置的压缩对象的静止图的帧结构的图。
图3是示出由压缩部压缩的块的压缩格式的例子的图。
图4是示出由压缩部压缩的块的压缩格式的例子的图。
图5是示出在位图记述的像素的位置的图。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。此外，设为在不同附图中附加了相同符号的要素示出相同或者相应的要素。
图1是示出本发明的实施方式的图像处理装置1的结构的框图。如由图1的连接关系所示，图像处理装置1具备颜色变换部2、行缓冲器3(第一数据保存部)、压缩部4、帧缓冲器5(第二数据保存部)、解压部6、颜色变换部7以及解析部8而被构成。
图2是示意性地示出作为图像处理装置1的压缩对象的静止图的帧结构的图。静止图的帧F由多个块行L构成。各块行L由多个块B构成。块B由4列×4行或者8列×8行等多个像素P构成，在以下例子中，设为各块B是由4列×4行的16像素构成的块。根据该例子，例如在对具有1280列×720行的像素的图像进行处理的情况下，帧F由720/4=180个块行L构成，各块行L由1280/4=320个块B构成。
在本实施方式中，将压缩前的图像的比特率决定为规定的值(在以下例子中设为8比特/像素)。根据该例子，块单位中的比特率成为8×16=128比特/块。压缩率由压缩后的图像的比特率相对于压缩前的图像的比特率之比定义，例如如果压缩后的图像的比特率成为2比特/像素(=32比特/块)，则压缩率成为1/4倍。
压缩部4以块单位对图像进行压缩。图3是示出由压缩部4压缩的块的压缩格式的例子的图。压缩部4将压缩对象的块压缩为压缩格式FT1、FT2中的任一个。
在图3示出的例子中，压缩格式FT1是包括2比特的区域R11、80比特的区域R21以及8比特的区域R31的合计90比特长的块。也就是说，关于被应用了压缩格式FT1的块，与压缩前相比比特率被压缩为90/128倍。由于以90比特表现一个块内的16个像素值，因此比特率成为90/16=5.63比特/像素。
在区域R11记述有示出是被应用了压缩格式FT1的块的块标识符(例如“11”)。在区域R21记述有分别以5比特表示块内的16个各像素的像素值的位图。在区域R31作为整数部为5比特、小数部为3比特的固定小数点实数而记述有应用于该块的量化步长值。此外，在压缩格式的种类为两种的情况下，也可以在区域R11记述1比特的块标识符。
压缩格式FT2是包括2比特的区域R12、16比特的区域R22以及16比特的区域R32的合计34比特长的块。也就是说，关于被应用了压缩格式FT2的块，与压缩前相比比特率被压缩为34/128倍。由于以34比特来表现一个块内的16个像素值，因此比特率成为34/16=2.13比特/像素。
在区域R12记述有示出是被应用了压缩格式FT2的块的块标识符(例如“10”)。在区域R32记述有8比特的上位代表值H以及8比特的下位代表值L。将像素值比块内的全部像素的像素平均值M高的像素作为上位像素，该块内的全部上位像素的像素值的平均值成为上位代表值H。另外，将像素平均值M以下的像素值的像素作为下位像素，该块内的全部下位像素的像素值的平均值成为下位代表值L。在区域R22记述有示出对块内的各像素应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图。例如，记述有用“1”表示应用上位代表值H的像素而用“0”表示应用下位代表值L的像素的位图。
以下，说明本实施方式的图像处理装置1的动作。
<颜色变换部2>
RGB色空间的图像数据D1(D1R、D1G、D1B)被从照相机或者PC等任意的通信装置输入到颜色变换部2。颜色变换部2根据由ITU-R BT.601标准定义的下述变换式，把被输入的图像数据D1变换为由亮度Y、色差U以及色差V构成的YUV色空间的图像数据D2(亮度数据D2Y、色差数据D2U、色差数据D2V)而输出。
Y=0.29891×R+0.58661×G+0.11448×B
U=-0.16874×R-0.33126×G+0.50000×B
V=0.50000×R-0.41869×G-0.08131×B。
<行缓冲器3>
图像数据D2被从颜色变换部2输入到行缓冲器3。行缓冲器3关于亮度数据D2Y、色差数据D2U以及色差数据D2V的每个，以块行单位保存图像数据D2。也就是说，在行缓冲器3保存有与亮度数据D2Y有关的Y块行、与色差数据D2U有关的U块行以及与色差数据D2V有关的V块行。在本实施方式的例子中，由于块大小为4列×4行，因此例如在对具有1280列×720行的像素的图像进行处理的情况下，将Y、U、V的合计1280×4×3=15360个像素值(960个块)保存于行缓冲器3。被保存于行缓冲器3的Y块行、U块行以及V块行成为压缩对象的块行。
<解析部8>
静止图的帧整体中的目标压缩率(1/G)被作为数据D12而输入到解析部8。解析部8根据被输入的目标压缩率(1/G)来计算用于切换对于各块的压缩格式FT1、FT2的应用的阈值TH1。
作为第一处理，解析部8在把包括于压缩对象的块行的Y块行、U块行以及V块行进行合并的全部块中求出能够应用压缩格式FT1的块数的最大值(最大块数X)。
首先，解析部8根据压缩格式FT1的比特率BR1、压缩格式FT2的比特率BR2以及目标压缩率(1/G)来计算应用压缩格式FT1的块的占有比例RT1。
接着，解析部8根据包括于压缩对象的Y块行、U块行以及V块行的总块数TB以及在上述求出的占有比例RT1，计算能够应用压缩格式FT1的最大块数X。
例如，在BR1=90/16、BR2=34/16、1/G=1/3、TB=960的情况下，成为：
RT1=0.155
X=148。
也就是说，在将Y块行、U块行以及V块行进行合并的合计960个块中能够对达到最大148个的块应用压缩格式FT1，成为对残余的块应用压缩格式FT2。
作为第二处理，解析部8关于被保存于行缓冲器3的Y块行、U块行以及V块行的每个，根据压缩对象的各块的块属性值来计算临时阈值TH1’。作为块属性值能够使用块误差。
将Y块行作为对象，关于使用块误差来计算临时阈值TH1y’的方法进行说明。
首先，解析部8关于被包括于Y块行的各块，分别计算像素平均值M、上位代表值H以及下位代表值L。按照上述，像素平均值M为块内的全部像素的像素值的平均值，上位代表值H为块内的全部上位像素的像素值的平均值，下位代表值L为块内的全部下位像素的像素值的平均值。
接着，解析部8分别计算与全部上位像素有关的亮度值与上位代表值H的差分绝对值之和、以及与全部下位像素有关的亮度值与下位代表值L的差分绝对值之和，通过相加两个差分绝对值之和，从而计算包括在Y块行的各块的块误差P。
接着，解析部8把包括于Y块行的全部块的块误差P相加，将该相加值除以块数，由此计算与Y块行有关的块误差的平均值(平均块误差PAVE)。
接着，解析部8通过将平均块误差PAVE乘以规定的系数α从而计算临时阈值TH1y’。关于Y块行，希望系数α的值不足1以使得将压缩格式FT1应用于更多的块。此外，在平均块误差PAVE极小的情况下(即，在小于规定的下限允许值的情况下)，将临时阈值TH1y’设定为下限允许值以上的第一常数值，同样地，在平均块误差PAVE极大的情况下(即，在大于规定的上限允许值的情况下)，也可以将临时阈值TH1y’设定为上限允许值以下的第二常数值。根据期望的压缩率、画质等，将上述系数α、下限允许值、上限允许值、第一常数值以及第二常数值的每个的值设定为最佳的值。
当临时阈值TH1y’的计算完成时，接着，解析部8对包括于Y块行的全部块中块误差P在临时阈值TH1y’以上的块数进行计数。而且，在该计数值为最大块数X以上的情况下，在包括于Y块行的全部块中指定块误差P第X大的块，将该指定的块的块误差P确定为正式的阈值TH1y。另一方面，在计数值不足最大块数X的情况下，将临时阈值TH1y’直接确定为正式阈值TH1y。
解析部8关于U块行和V块行，也通过与上述相同的方法分别设定阈值TH1u、TH1v。但是，关于U块行和V块行，希望系数α的值大于1以使得被应用压缩格式FT1的块数尽可能变少。
<压缩部4>
Y块行的各块的亮度数据D2Y、U块行的各块的色差数据D2U以及V块行的各块的色差数据D2V被从行缓冲器输入到压缩部4。另外，由解析部8计算出的最大块数X和阈值TH1(TH1y、TH1u、TH1v)被作为数据D10从解析部8输入到压缩部4。
压缩部4使用阈值TH1y以块单位依次压缩Y块行的各块，使用阈值TH1u以块单位依次压缩U块行的各块，使用阈值TH1v以块单位依次压缩V块行的各块。
在压缩对象的块的块误差P不足阈值TH1的情况下，压缩部4对该块进行应用压缩格式FT2的压缩。
具体地，首先，压缩部4根据压缩对象的块的各像素值来分别计算8比特的上位代表值H和下位代表值L。
接着，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT2的块的块标识符(例如“10”)记述于区域R12，把示出对块内的各像素应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图记述于区域R22，把上位代表值H和下位代表值L记述于区域R32，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT2。
另一方面，在压缩对象的块的块误差P在阈值TH1以上的情况下，压缩部4对该块进行应用压缩格式FT1的压缩。
具体地，首先，压缩部4根据压缩对象的块内的最大像素值bmax，计算与该块有关的量化步长值Q。
接着，压缩部4将压缩对象的块内的各像素值除以量化步长值Q，由此使各像素值量化。
接着，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT1的块的块标识符(例如“11”)记述于区域R11，把表示量化后的各像素值的位图记述于区域R21，把量化步长值Q记述于区域R31，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT1。
另外，压缩部4具有对应用了压缩格式FT1的块数进行计数的计数器(初始值为最大块数X)，在每次进行使用压缩格式FT1的压缩时，使该计数器的计数器值一个一个地递减。而且，当包括于当前压缩对象的块行的全部块的压缩完成时，将在该时间点的计数器值(即，从最大块数X减去实际应用了压缩格式FT1的块数的剩余的块数)作为数据D11输入到解析部8。解析部8把通过将由数据D11示出的剩余的块数相加到对下一压缩对象的块行分配的最大块数(在上述例子中148块)从而得到的块数用作为与该下一压缩对象的块行有关的最大块数X。
<帧缓冲器5>
压缩后的图像数据D3被从压缩部4依次输入到帧缓冲器5。具体地，Y块行的各块的压缩后的亮度数据D3Y、U块行的各块的压缩后的色差数据D3U以及V块行的各块的压缩后的色差数据D3V被按块顺序从压缩部4输入。
通过把与包括于全部块行的全部块有关的压缩后的图像数据D3从压缩部4传送到帧缓冲器5，从而将压缩后的帧保存于帧缓冲器5。
<解压部6>
解压部6从帧缓冲器5依次读出压缩后的图像数据D3。具体地，按块顺序从压缩部4读出Y块行的各块的压缩后的亮度数据D3Y、U块行的各块的压缩后的色差数据D3U以及V块行的各块的压缩后的色差数据D3V。
解压部6通过参照对读出的块的开头附加的块标识符，从而关于各块识别应用压缩格式FT1、FT2中的哪一个。
解压部6关于被应用了压缩格式FT1的块，通过将记述于区域R31的量化步长值Q分别乘以记述于区域R21的块内的各像素的像素值，从而对图像数据进行解压。
另外，解压部6关于被应用了压缩格式FT2的块，通过对于记述于区域R22的位图的值为“1”的像素，将记述于区域R32的上位代表值H设为该像素的像素值，对于位图的值为“0”的像素，将下位代表值L设为该像素的像素值，从而对图像数据进行解压。
<颜色变换部7>
YUV色空间的图像数据D4(D4Y、D4U、D4V)被从解压部6输入到颜色变换部7。颜色变换部7通过由ITU-R BT.601的标准定义的上述变换式的逆变换，把被输入的图像数据D4变换为RGB色空间的图像数据D5(D5R、D5G、D5B)而输出。
<总结>
根据本实施方式的图像处理装置1，解析部8根据帧的目标压缩率(1/G)来设定阈值TH1(第一阈值)。另外，压缩部4通过对块属性值在阈值TH1以上的块应用压缩格式FT1(第一压缩格式)从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足阈值TH1的块应用压缩率比压缩格式FT1高的压缩格式FT2(第二压缩格式)从而对该块进行压缩。像这样，通过使用基于目标压缩率设定的阈值TH1，控制对于各块的压缩格式FT1、FT2的应用，从而能够实现期望的目标压缩率。其结果，由于确实地实现目标压缩率，因此成为能够削减帧缓冲器5(第二数据保存部)的缓冲器容量。另外，由于避免过量应用压缩率比压缩格式FT1高的压缩格式FT2，因此成为能够把伴随压缩的画质的劣化抑制为最小限度，提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，在块属性值在临时阈值TH1’以上的块数为X个以上的情况下，解析部8将压缩对象的块行(压缩对象块群)中块属性值第X大的块的块属性值设定为正式的阈值TH1。由此，对块属性值大的X个块应用压缩格式FT1，对除此以外的块应用压缩格式FT2。其结果，成为能够在实现目标压缩率的同时最大限度地提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，解析部8把将Y块行、U块行以及V块行进行合并的合计的块行作为对象，计算最大块数X。因为与色差相比人的眼睛对亮度的变化更敏感，亮度分量被重要地看待，所以适当的是使需要应用压缩格式FT1的块数关于亮度块比较多，关于色差块比较少。因而，通过把将亮度块与色差块合并的合计的块行作为对象而计算能够应用压缩格式FT1的最大块数X，从而能够对更多的亮度块应用压缩格式FT1，其结果，成为能够提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，解析部8根据与压缩对象的块行有关的块误差的平均值(平均块误差PAVE)计算临时阈值TH1’，在块误差在临时阈值TH1’以上的块数不足X个的情况下，将临时阈值TH1’设定为正式的阈值TH1。像这样，使用块误差作为块属性值，根据与压缩对象的块行有关的平均块误差PAVE来设定阈值TH1，由此能够精度良好地切换压缩格式FT1、FT2的应用，其结果，成为能够提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，解析部8各别地进行与Y块行有关的阈值TH1y的设定、与U块行有关的阈值TH1u的设定以及与V块行有关的阈值TH1v的设定。由此，通过关于Y块行将阈值TH1y设定为比较小的值，从而能够增大被应用了压缩格式FT1的亮度块数，另外，通过关于U块行和V块行将阈值TH1u、TH1v设定为比较大的值，从而能够抑制被应用了压缩格式FT1的色差块数。其结果，由于能够对更多的亮度块应用压缩格式FT1，因此成为能够提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，在压缩对象的块行中应用了压缩格式FT1的块数不足最大块数X的情况下，压缩部4将剩余的块数相加到与下一压缩对象的块行有关的最大块数。像这样，通过使剩余的块数滚入到下一压缩对象的块行，从而能够关于下一压缩对象的块行对更多的块应用压缩格式FT1，其结果，成为能够提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，压缩格式FT1包括块标识符、示出块内的各像素的像素值的位图以及该块的量化步长值Q。通过使用示出块内的各像素的像素值的位图，从而能够高精度地记述各像素的像素值，其结果，成为能够提高画质。另外，通过包括块的量化步长值Q，从而能够按每个块设定最佳的量化步长值Q，其结果，成为能够提高画质。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，压缩格式FT2包括块标识符、代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值H、代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值L、以及示出对块内的各像素应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图。通过代替块内的各像素的像素值而记述上位代表值H和下位代表值L，从而能够削减需要的比特数，其结果，成为能够提高压缩率。
另外，根据本实施方式的图像处理装置1，还具备解压部6，对从帧缓冲器5输出的压缩后的帧进行解压。由此，成为能够输出或者显示解压后的静止图等。
<变形例1>
在上述实施方式中，虽然说明了作为块属性值使用块误差的例子，但是也可以代替块误差使用活跃性评价值。
将Y块行作为对象，关于使用活跃性评价值来计算临时阈值TH1y’的方法进行说明。
首先，解析部8通过从块内的最大像素值减去最小像素值，从而计算包括于Y块行的各块的活跃性评价值A。
接着，解析部8把包括于Y块行的全部块的活跃性评价值A相加，把该相加值除以块数，由此计算与Y块行有关的活跃性评价值的平均值(平均活跃性评价值AAVE)。
接着，解析部8通过将规定的系数α乘以平均活跃性评价值AAVE，从而计算临时阈值TH1y’。关于Y块行，希望系数α的值不足1，以使得对更多的块应用压缩格式FT1。此外，在平均活跃性评价值AAVE为极小的情况下(即，在小于规定的下限允许值的情况下)，将临时阈值TH1y’设定为下限允许值以上的第一常数值，同样地，在平均活跃性评价值AAVE为极大的情况下(即，在大于规定的上限允许值的情况下)，还可以将临时阈值TH1y’设定为上限允许值以下的第二常数值。根据期望的压缩率、画质等将上述系数α、下限允许值、上限允许值、第一常数值以及第二常数值的每个的值设定为最佳的值。
当临时阈值TH1y’的计算完成时，接着，解析部8对包括于Y块行的全部块中活跃性评价值A在临时阈值TH1y’以上的块数进行计数。而且，在该计数值为最大块数X以上的情况下，在包括于Y块行的全部块中指定活跃性评价值A第X大的块，将该指定的块的活跃性评价值A确定为正式的阈值TH1y。另一方面，在计数值不足最大块数X的情况下，将临时阈值TH1y’直接确定为正式的阈值TH1y。
解析部8还关于U块行和V块行，通过与上述相同的方法分别设定阈值TH1u、TH1v。但是，关于U块行和V块行，希望系数α的值大于1，以使得被应用压缩格式FT1的块数尽可能变少。
在本变形例子中，在压缩对象的块的活跃性评价值A不足阈值TH1的情况下，压缩部4对该块进行应用了压缩格式FT2的压缩，另一方面，在压缩对象的块的活跃性评价值A为阈值TH1以上的情况下，对该块进行应用了压缩格式FT1的压缩。
根据本变形例子的图像处理装置1，解析部8根据与压缩对象的块行有关的活跃性评价值的平均值(平均活跃性评价值AAVE)计算临时阈值TH1’，在活跃性评价值在临时阈值TH1’以上的块数不足X个的情况下，将临时阈值TH1’设定为正式的阈值TH1。像这样，通过使用能由简单的运算计算出的活跃性评价值A作为块属性值，根据与压缩对象的块行有关的平均活跃性评价值AAVE来设定阈值TH1，从而成为能够简单地设定阈值TH1。
<变形例2>
在上述实施方式中，虽然说明了使用两种压缩格式FT1、FT2的例子，但是也可以使用三种以上的压缩格式。在本变形例子中，说明使用四种压缩格式FT1~FT4的例子。
图4是示出由压缩部4压缩的块的压缩格式的例子的图。压缩部4将压缩对象的块压缩成压缩格式FT1~FT4中的任一个。
在图4示出的例子中，压缩格式FT3是包括2比特的区域R13、8比特的区域R23以及8比特的区域R33的合计18比特长的块。也就是说，关于被应用了压缩格式FT3的块，与压缩前相比将比特率压缩成18/128倍。由于以18比特表现一个块内的16个像素值，因此比特率成为18/16=1.13比特/像素。
在区域R13记述有示出是被应用了压缩格式FT3的块的块标识符(例如“01”)。在区域R33分别记述有4比特的上位代表值H和下位代表值L。在区域R23记述有示出对从块内的全部16个像素摘出的规定的8个像素应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图。图5是示出记述于位图的像素的位置的图。附加了1~16的数字的全部16个像素中被附加1、3、6、8、9、11、14、16的数字的8个像素(即，处于以斜向方向邻接的位置关系的8个像素)被记述于位图。
另外，在图4示出的例子中，压缩格式FT4是包括2比特的区域R14和8比特的区域R24的合计10比特长的块。也就是说，关于被应用了压缩格式FT4的块，与压缩前相比将比特率压缩成10/128倍。由于以10比特表现一个块内的16个像素值，因此比特率成为10/16=0.625比特/像素。
在区域R14记述有示出是被应用了压缩格式FT4的块的块标识符(例如“00”)。在区域R24，作为代表该块内的全部像素的像素值的代表值，例如记述块内的最大像素值。
以下，关于本变形例子的图像处理装置1的动作，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。
<解析部8>
静止图的帧整体中的目标压缩率(1/G)被作为数据D12输入到解析部8。解析部8根据被输入的目标压缩率(1/G)，计算用于切换压缩格式FT1、FT2的应用的阈值TH1。
首先，解析部8计算在将包括于压缩对象的块行的Y块行、U块行以及V块行进行合并的全部块中活跃性评价值A在规定的阈值TH2以下的块的占有比例RT4。在本变形例子中，对这些块应用压缩格式FT4。
接着，解析部8计算在将包括于压缩对象的块行的Y块行、U块行以及V块行进行合并的全部块中活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值不足规定的阈值TH3的块的占有比例RT3。在本变形例子中，对这些块应用压缩格式FT3。
根据期望的压缩率、画质等将上述阈值TH2、TH3的每个的值设定为最佳的值。
接着，解析部8求出在将包括于压缩对象的块行的Y块行、U块行以及V块行进行合并的全部块中能够应用压缩格式FT1的最大块数X。
首先，解析部8根据压缩格式FT1的比特率BR1、压缩格式FT2的比特率BR2、压缩格式FT3的比特率BR3和占有比例RT3、压缩格式FT4的比特率BR4和占有比例RT4以及目标压缩率(1/G)，计算应用压缩格式FT1的块的占有比例RT1。
接着，解析部8根据包括于压缩对象的Y块行、U块行以及V块行的总块数TB以及上述求出的占有比例RT1，计算能够应用压缩格式FT1的最大块数X。
例如在BR1=90/16、BR2=34/16、BR3=18/16、BR4=10/16、1/G=1/3、TB=960、RT3=0.1、RT4=0.2的情况下，成为
RT1=0.269
X=258。
也就是说，在将Y块行、U块行以及V块行进行合并的合计960个块中能够应用压缩格式FT1的块数变为最大258个。
在本变形例子中，对活跃性评价值A在阈值TH2以下的块应用压缩格式FT4。另外，对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值不足阈值TH3的块应用压缩格式FT3。另外，对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值在阈值TH3以上且块属性值在阈值TH1以上的块应用压缩格式FT1。另外，对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值在阈值TH3以上且块属性值不足阈值TH1的块应用压缩格式FT2。
接着，解析部8关于保存于行缓冲器3的Y块行、U块行以及V块行的每个，根据压缩对象的各块的块属性值来计算临时阈值TH1’。作为块属性值能够使用块误差。或者，与上述变形例1同样地，也可以使用活跃性评价值作为块属性值。
将Y块行作为对象，关于使用块误差来计算临时阈值TH1y’的方法进行说明。
首先，解析部8关于包括于Y块行的全部块中活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值在阈值TH3以上的块(以下称为“对象块”)的每个，分别计算像素平均值M、上位代表值H以及下位代表值L。
接着，解析部8分别计算与全部上位像素有关的亮度值与上位代表值H的差分绝对值之和以及与全部下位像素有关的亮度值与下位代表值L的差分绝对值之和，将两个差分绝对值之和相加，由此计算包括于Y块行的各对象块的块误差P。
接着，解析部8将包括于Y块行的全部对象块的块误差P相加，将该相加值除以对象块的块数，由此计算与Y块行有关的块误差的平均值(平均块误差PAVE)。
接着，解析部8通过将规定的系数α乘以平均块误差PAVE来计算临时阈值TH1y’。此外，与上述实施方式同样地，也可以在平均块误差PAVE极小的情况下，将临时阈值TH1y’设定为第一常数值，在平均块误差PAVE极大的情况下，将临时阈值TH1y’设定为第二常数值。
当临时阈值TH1y’的计算完成时，接着，解析部8对包括于Y块行的全部对象块中块误差P在临时阈值TH1y’以上的块数进行计数。而且，在该计数值为最大块数X以上的情况下，在包括于Y块行的全部对象块中指定块误差P第X大的块，将该指定的块的块误差P确定为正式的阈值TH1y。另一方面，在计数值不足最大块数X的情况下，将临时阈值TH1y’直接确定为正式的阈值TH1y。
解析部8还关于U块行和V块行，通过与上述相同的方法来分别设定阈值TH1u、TH1v。
<压缩部4>
Y块行的各块的亮度数据D2Y、U块行的各块的色差数据D2U以及V块行的各块的色差数据D2V被从行缓冲器3输入到压缩部4。另外，由解析部8计算出的最大块数X和阈值TH1~TH3被作为数据D10从解析部8输入到压缩部4。
压缩部4对活跃性评价值A在阈值TH2以下的块进行应用了压缩格式FT4的压缩。
具体地，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT4的块的块标识符(例如“00”)记述于区域R14，把块内的最大像素值记述于区域R24，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT4。
另外，压缩部4对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值不足阈值TH3的块进行应用了压缩格式FT3的压缩。
具体地，首先，压缩部4根据压缩对象的块的各像素值来分别计算4比特的上位代表值H和下位代表值L。
接着，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT3的块的块标识符(例如“01”)记述于区域R13，把示出对从块内的全部16个像素摘出的规定的8个像素的每个应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图记述于区域R23，分别把4比特的上位代表值H和下位代表值L记述于区域R33，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT3。
另外，压缩部4对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值在阈值TH3以上且块误差P不足阈值TH1的块进行应用了压缩格式FT2的压缩。
具体地，首先，压缩部4根据压缩对象的块的各像素值来分别计算8比特的上位代表值H和下位代表值L。
接着，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT2的块的块标识符(例如“10”)记述于区域R12，把示出对块内的各像素应用上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图记述于区域R22，分别把8比特的上位代表值H和下位代表值L记述于区域R32，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT2。
另外，压缩部4对活跃性评价值A大于阈值TH2且最大像素值在阈值TH3以上且块误差P在阈值TH1以上的块进行应用了压缩格式FT1的压缩。
具体地，首先，压缩部4根据压缩对象的块内的最大像素值bmax来计算与该块有关的量化步长值Q。
接着，压缩部4通过将压缩对象的块内的各像素值除以量化步长值Q，从而对各像素值进行量化。
接着，压缩部4把示出是被应用了压缩格式FT1的块的块标识符(例如“11”)记述于区域R11，把表示量化后的各像素值的位图记述于区域R21，把量化步长值Q记述于区域R31，由此将压缩对象的块压缩成压缩格式FT1。
另外，压缩部4具有对应用了压缩格式FT1的块数进行计数的计数器(初始值为最大块数X)，每次进行使用了压缩格式FT1的压缩时，使该计数器的计数器值一个一个地递减。而且，当包括于当前压缩对象的块行的全部块的压缩完成时，把在该时间点的计数器值(即，从最大块数X减去实际应用了压缩格式FT1的块数的剩余的块数)作为数据D11输入到解析部8。解析部8把通过将由数据D11示出的剩余的块数相加到与下一压缩对象的块行有关地计算出的最大块数从而得到的块数用作为与该下一压缩对象的块行有关的最大块数X。
<解压部6>
解压部6从帧缓冲器5依次读出压缩后的图像数据D3。具体地，按块顺序从压缩部4读出Y块行的各块的压缩后的亮度数据D3Y、U块行的各块的压缩后的色差数据D3U以及V块行的各块的压缩后的色差数据D3V。
解压部6通过参照在读出的块的开头附加的块标识符，从而关于各块识别应用压缩格式FT1~FT4中的哪一个。
解压部6关于被应用了压缩格式FT1的块，通过将记述于区域R31的量化步长值Q分别乘以记述于区域R21的块内的各像素的像素值，从而对图像数据进行解压。
另外，解压部6关于被应用了压缩格式FT2的块，通过对于记述于区域R22的位图的值为“1”的像素，将记述于区域R32的上位代表值H设为该像素的像素值，对于位图的值为“0”的像素，将下位代表值L设为该像素的像素值，从而对图像数据进行解压。
另外，解压部6关于被应用了压缩格式FT3的块，通过对于记述于区域R23的位图的值为“1”的像素，将记述于区域R33的上位代表值H设为该像素的像素值，对于位图的值为“0”的像素，将下位代表值L设为该像素的像素值，从而对图像数据进行解压。另外，参照图5，关于省略了对位图的记述的像素(附加了2、4、5、7、10、12、13、15的数字的像素)，把与该像素邻接的多个像素的像素值的平均值用作为该像素的像素值。例如将附加了数字1的像素的像素值以及附加了数字3的像素的像素值的平均值设为附加了数字2的像素的像素值。
另外，解压部6关于被应用了压缩格式FT4的块，将记述于区域R24的最大像素值设为该块内的全部像素的像素值，由此对图像数据进行解压。
像这样，根据本变形例子的图像处理装置1，压缩部4通过对活跃性评价值A在阈值TH2(第二阈值)以下的块应用压缩率比压缩格式FT2高的压缩格式FT4(第三压缩格式)，从而对该块进行压缩。另外，压缩部4通过对块内的最大像素值不足阈值TH3(第三阈值)的块应用压缩率比压缩格式FT2高且比压缩格式FT4低的压缩格式FT3(第四压缩格式)，从而对该块进行压缩。像这样，对于活跃性评价值或者最大像素值低的块应用压缩率比较高的压缩格式FT3、FT4。由此，能够对真正需要的块分配压缩率比较低的压缩格式FT1、FT2的应用，其结果，成为能够作为图像整体而提高画质。
另外，根据本变形例子的图像处理装置1，压缩格式FT4包括块标识符以及代表块内的全部像素的像素值的代表值。由于代替块内的各像素的像素值而记述一个代表值，而且，也不要位图，因此能够大幅削减需要的比特数，其结果，成为能够最大限度地提高压缩率。
另外，根据本变形例子的图像处理装置1，压缩格式FT3包括块标识符、代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值H、代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值L以及示出对从块内的全部像素摘出的规定像素应用了上位代表值H和下位代表值L中的哪一个的位图。由于代替块内的各像素的像素值而记述上位代表值H和下位代表值L，而且，记述有与从块内的全部像素摘出的规定像素有关的位图，因此能够大幅削减需要的比特数，其结果，成为能够提高压缩率。
符号说明
1：图像处理装置；3：行缓冲器；4：压缩部；5：帧缓冲器；6：解压部；8：解析部。

Claims (13)

1.一种图像处理装置，对由多个像素构成块、由多个块构成块群、由多个块群构成帧的静止图进行压缩，所述图像处理装置具备：
第一保存部，依次保存块群；
压缩部，对保存在所述第一保存部的压缩对象块群进行压缩；
解析部，解析压缩对象块群；以及
第二数据保存部，通过保存由所述压缩部依次压缩的多个块群，从而保存压缩后的帧，
所述解析部根据帧的目标压缩率来设定第一阈值，
所述压缩部关于压缩对象块群，通过对块属性值在第一阈值以上的块应用第一压缩格式从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足第一阈值的块应用压缩率比第一压缩格式高的第二压缩格式从而对该块压缩，
所述解析部关于压缩对象块群，根据帧的目标压缩率来计算能够应用第一压缩格式的最大块数X个，
根据与压缩对象块群有关的块属性值来计算临时的第一阈值，
在块属性值在临时的第一阈值以上的块数为X个以上的情况下，将压缩对象块群中块属性值第X大的块的块属性值设定为正式的第一阈值。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，
在压缩对象块群包含有亮度块和色差块，
所述解析部把将亮度块与色差块合并的合计压缩对象块群作为对象，计算最大块数。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，
块属性值为块误差，
所述解析部根据与压缩对象块群有关的块误差的平均值来计算临时的第一阈值，
在块误差在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置，
在压缩对象块群包含有亮度块和色差块，
所述解析部各别地进行与亮度块有关的第一阈值的设定以及与色差块有关的第一阈值的设定。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，
块属性值为活跃性评价值，
所述解析部根据与压缩对象块群有关的活跃性评价值的平均值来计算临时的第一阈值，
在活跃性评价值在临时的第一阈值以上的块数不足X个的情况下，将临时的第一阈值设定为正式的第一阈值。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，
在压缩对象块群包含有亮度块和色差块，
所述解析部各别地进行与亮度块有关的第一阈值的设定以及与色差块有关的第一阈值的设定。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的图像处理装置，
所述压缩部在压缩对象块群中应用了第一压缩格式的块数不足最大块数的情况下，把剩余的块数相加到与下一压缩对象块群有关的最大块数。
8.根据权利要求1~6中的任一项所述的图像处理装置，
第一压缩格式包括：
示出是被应用了第一压缩格式的块的块标识符；
示出块内的各像素的像素值的位图；以及
该块的量化步长值。
9.根据权利要求1~6中的任一项所述的图像处理装置，
第二压缩格式包括：
示出是被应用了第二压缩格式的块的块标识符；
代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值；
代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值；以及
示出对块内的各像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。
10.根据权利要求1~6中的任一项所述的图像处理装置，
所述压缩部关于压缩对象块群，
通过对活跃性评价值在第二阈值以下的块应用压缩率比第二压缩格式高的第三压缩格式，从而对该块进行压缩，
通过对其残余的块中块内的最大像素值不足第三阈值的块应用压缩率比第二压缩格式高且比第三压缩格式低的第四压缩格式从而对该块进行压缩，
进一步地通过对残余的块中块属性值在第一阈值以上的块应用第一压缩格式从而对该块进行压缩，通过对块属性值不足第一阈值的块应用第二压缩格式从而对该块进行压缩。
11.根据权利要求10所述的图像处理装置，
第三压缩格式包括：
示出是应用了第三压缩格式的块的块标识符；以及
代表块内的全部像素的像素值的代表值。
12.根据权利要求10所述的图像处理装置，
第四压缩格式包括：
示出是应用了第四压缩格式的块的块标识符；
代表与块内的平均像素值相比为上位侧的像素值的上位代表值；
代表与块内的平均像素值相比为下位侧的像素值的下位代表值；以及
示出对从块内的全部像素中摘出的规定像素应用上位代表值和下位代表值中的哪一个的位图。
13.根据权利要求1~6中的任一项所述的图像处理装置，
还具备：解压部，对从所述第二数据保存部输出的压缩后的帧进行解压。
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